地调舆情2017年第12期（总第230期）

详细信息   来源：咨询服务室    发布日期：2017年4月21日

焦点聚焦

气体水合物研究的历程（图1）主要可以划分为四个阶段，第一个阶段是始于19世纪初的实验室合成研究阶段，第二个阶段是始于20世纪30年代的管道及相关设备气体水合物防堵研究阶段，第三个阶段是始于20世纪60年代的自然界中气体水合物赋存证实阶段，第四个阶段是始于20世纪90年代的气体水合物资源勘查与试采阶段。

图1  气体水合物研究的主要里程碑

美国、日本、中国、韩国、印度等是目前在天然气（甲烷）水合物勘查/试采领域最为活跃的几个国家（图2）。

图2  世界主要天然气水合物计划及活动

 

美国

美国的国家级甲烷水合物研发计划于2000年启动，由美国能源部牵头组织美国联邦机构、高校、国家实验室、工业界和国际参与者共同实施。近年的投入虽有所减少（2001年至2010年的年均联邦投入超过1500万美元，对美国阿拉斯加北坡和墨西哥湾开展了大规模的地质与地球物理调查、资源潜力评价、钻探调查等工作，虽然2016年的联邦投入达到了1980万美元，但2011年至2016年的年均联邦投入只有约1000万，而2017年的联邦投入更可能只有250万美元），但美国能源部长咨询委员会专家组2016年1月对美国能源部甲烷水合物研究项目的评估报告以及美国能源部的回应均表明：①实现甲烷水合物的商业化开发对“应对全球气候变暖”有着积极的贡献；②应确保较为稳定且持续的资金投入，主要用于基础科学研究以及重大国际水合物计划/项目的参与。其中，参与重大国际水合物活动的资金投入虽名为贡献美国在水合物研发上的经验，但实际上可能是为了在美国政府资金投入明显不足情况下利用其他国家在水合物勘查与试采上的巨大投入保持其在相关领域的领先地位，如计划与日本合作开展阿拉斯加长期陆上试采（计划为期数月至一年）、全面参与印度的长期近海试采、完成与韩国的第二轮合作研究等。

 

日本

日本甲烷水合物开发计划由日本经济产业省于2001年部署实施，共分三个阶段。目前，该计划已进入第三阶段，在第一和第二阶段所取得成果和发现问题的基础上，日本有关机构和企业正在为实现甲烷水合物资源的商业化开发而不懈努力，其中的重点之一——第二次近海甲烷水合物试采的相关工作正在不断推进中。

自日本甲烷水合物开发计划于2001财年实施以来，截至第二阶段结束时的2015财年已累积投入预算额度达926亿日元（约合人民币60亿元），年均投入预算额度约合人民币4亿元。在跨度达15年的第一和第二阶段工作中，为实现日本甲烷水合物开发计划所制定的总体目标，主要从四个方面（资源量评价、生产方法开发、现场开发技术、环境影响评价）开展了相关研发工作。基本上取得了预期的成果，如甲烷水合物富集带的圈定、甲烷气体原地资源量的评价、加拿大陆域水合物试采的参与、与美国能源部就长期陆上试采备忘录的签署、数值模拟器的开发、环境影响的评价、日本甲烷水合物调查株式会社的建立、与印度政府就其水合物钻探航次服务合同的签订。

2017年4月7日，“地球号”深海钻探船从清水港出发驶往第二渥美海丘开始实施第二次近海试采的准备工作，宣告了日本第二次近海试采的启动。该次试采的目的是针对2013年实施的第一次近海试采中明确的技术问题（出砂、井下气水分离、长期稳定生产等）制定解决方案，在实际场地验证解决方案的有效性，通过验证工作获取更长期试采和未来商业化所需的储层响应数据。其产气试验过程主要是通过采用不同防砂措施的2口生产井进行产气试验。首先，计划从2017年4月下旬起利用安装有预先膨胀的GeoFORM防砂系统的生产井实现为期3周至4周的持续产气；其次，利用安装有在井下才膨胀的GeoFORM防砂系统的生产井实现为期1周的持续产气（图3）。

图3  日本第二次甲烷水合物近海试采的概念图

 

舆情背景：2013年3月，日本成功实施了全球首次近海试采（生产周期为6天，总产气量约12万立方米），但由于出砂事故，造成试采被迫中断。尽管此次试采持续时间短、产气量有限，但还是获得了有助于了解甲烷水合物分解行为的大量数据，并且能大致解释这些生产行为，对日本乃至全球甲烷水合物研发工作有着“里程碑式”的意义。

 

韩国

韩国国家天然气水合物计划始于2005年，分三阶段部署实施，由韩国天然气水合物研发机构负责管理，受韩国产业通商资源部资助，主要研发工作由韩国地球科学和矿产资源研究院负责实施，地震和钻探数据的采集工作由韩国国家石油公司负责实施。截至目前，该计划在确定韩国东海郁陵盆地天然气水合物的赋存情况、选择钻探站位并实施钻探航次、通过实验室工作和数值模拟开展天然气水合物的开发和生产研究、评价郁龙盆地天然气水合物的资源量、开展试采相关研究等方面开展了相关研发工作并取得了一定成果。其中，于2007年和2010年分别完成了郁龙盆地天然气水合物第一（UBGH1）和第二（UBGH2）钻探航次，选取了可供试采的站位，原计划2015年实施为期两个月的试采（图4），现已重新计划并可能推迟至2018年以后。

舆情背景：原计划试采站位位于韩国东海郁龙盆地，包括1口生产井和2口监测井，目标产气层是位于海底以下140米至153米的含水合物未固结砂层，水深超过2000米，生产方法采用降压法。

 

图4  韩国原试采计划示意图

 

印度

印度国家天然气水合物计划是印度石油和天然气部于1997年发起实施的。2000年，在印度能源管理局的全面协调下，印度石油和天然气部对该计划进行了重组，由印度石油和天然气部部长任主席的指导委员会负责监督。2006年和2015年分别完成了印度国家天然气水合物计划第一（NGHP-01）和第二（NGHP-02）航次，在克里希纳-戈达瓦里盆地圈定了可供未来水合物试采考虑的理想站位，并计划在2017年至2018年开展为期两至三个月的试采（图5）。

图5  印度试采计划示意图

 

 

 

 

                             投稿人：张炜 雒毅 邵明娟

以上内容基于“地学情报综合研究与产品研发”二级项目“天然气水合物勘查与试采”专题情报分析与综合研究成果（专刊、进展综述报告、重要信息简报）编写。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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